肖 艷
眾所周知,易拉罐是一種常用的消耗品,用過(guò)即廢,循環(huán)周期很短。而易拉罐所用材料是一種檔次較高的鋁合金,回收價(jià)值高,經(jīng)過(guò)回收利用后,可再制成易拉罐,多次重復(fù)循環(huán)使用。同時(shí),回收利用易拉罐可以節(jié)約大量電力,用廢鋁生產(chǎn)鋁材所耗的電僅相當(dāng)于從礦石中提煉鋁耗電量的5%,回收利用一個(gè)易拉罐節(jié)約的電夠50cm電視用3h。因此,很多國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家,對(duì)廢舊鋁易拉罐的回收和利用都很重視,回收再利用率也不斷提高。隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),人民消費(fèi)水平的提高,對(duì)易拉罐的需求量也水漲船高。我國(guó)每年至少產(chǎn)生16萬(wàn)t廢易拉罐,因此,如果能很好地回收利用這些廢易拉罐,將會(huì)有很高的環(huán)境、資源和經(jīng)濟(jì)效益,值得社會(huì)的關(guān)注。
易拉罐作為飲料容器使用,具有不損害飲料風(fēng)味、容易冷卻、質(zhì)輕、不裂紋等優(yōu)點(diǎn)。它的最重要特點(diǎn)就是能夠重復(fù)多次再生利用。回收后的易拉罐,經(jīng)過(guò)去除廢物、粉碎等前處理工藝,熔解制成再生鋁錠。回收量的1/4作為制造易拉罐材使用,其他作為鑄件、壓鑄件的原料,用作生產(chǎn)汽車零件、電機(jī)零件等,其中一部分用作煉鋼脫氧劑。
易拉罐自1959年發(fā)明問(wèn)世以后,很快得到了普遍應(yīng)用,1980年代,歐美市場(chǎng)基本上全部采用易拉罐作為啤酒和碳酸飲料的包裝形式。制造易拉罐的材料目前主要是鋁合金和馬口鐵鋼板,啤酒和碳酸飲料包裝的易拉罐則以鋁制為主。鋁易拉罐用材料屬于檔次較高的鋁合金,包括3種特薄板帶:罐身(體)料、罐蓋料或蓋材、拉環(huán)料。罐體、罐蓋和拉環(huán)分別采用不同的鋁合金材料,通常,鋁罐體采用3004牌號(hào)鋁合金,罐蓋采用5182牌號(hào)鋁合金,拉環(huán)采用5052牌號(hào)鋁合金。在這3種材料中,蓋料價(jià)格最貴,一般為原鋁錠價(jià)格加1500~1800美元/t;拉環(huán)料價(jià)格居中,約為原鋁錠價(jià)格加1000美元/t;罐身料約為原鋁錠價(jià)格加700美元/t左右。鋁易拉罐和罐料市場(chǎng)從全球范圍來(lái)看,鋁易拉罐市場(chǎng)主要分布在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),其中美國(guó)又是最主要的生產(chǎn)地和消費(fèi)地。近些年來(lái)全球鋁易拉罐年需求量穩(wěn)定在2100億只左右,鋁易拉罐的消費(fèi)比例約為:北美45%~53%、歐洲(包括澳大利亞、新西蘭)19%~22%、南美12%~14%、亞洲14%~15%、其他6%~10%。
鋁在一次使用周期可回收的鋁為72%。這72%的廢鋁是指可以回收的并不是實(shí)際回收率,實(shí)際回收率比此數(shù)小得多,全世界的實(shí)際回收率為60%。實(shí)際回收率依時(shí)間、地區(qū)、國(guó)家與地點(diǎn)而定,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)某一種產(chǎn)品的回收率可能高一些,而對(duì)另一種產(chǎn)品又可能低一些,總體來(lái)說(shuō),發(fā)展中國(guó)家較高。例如就全鋁易拉罐的回收率來(lái)說(shuō),美國(guó)的只不過(guò)60%左右(2011年),巴西的80%以上,瑞典的92%,中國(guó)的則在99%左右。在中國(guó)有四五道回收關(guān),家庭回收、小孩回收、拾荒者回收。從理論上講,易拉罐的可回收率應(yīng)為98%以上,可是實(shí)際回收率不會(huì)超過(guò)75%,美國(guó)消費(fèi)了全球50%以上的易拉罐,而它的實(shí)際回收率甚低。
廢易拉罐的回收利用始于上世紀(jì)60年代的美國(guó),最早是將散裝的廢罐直接入爐融化,但燒損較大;進(jìn)而把廢罐打包,提高密度,減少表面積,金屬回收率有所提高,但產(chǎn)品仍是再生鋁錠。80年代后,歐美的一些國(guó)家開始利用廢易拉罐生產(chǎn)原牌號(hào)的合金鋁錠。易拉罐的罐身、罐蓋、拉環(huán)所含的元素成分均不同,目前還沒有一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方法將這三種不同成分的合金分開,只能全部重熔得到含有較多合金成分的重熔鋁錠。近些年,全世界易拉罐的消費(fèi)量增長(zhǎng)很快,易拉罐的回收量和回收率也都在不斷增加。如果從鋁土礦開始,每生產(chǎn)1t原鋁錠,約需電能21000kw/h,但是,熔化易拉罐生產(chǎn)1t再生鋁錠大約僅需590kw/h電能,只是生產(chǎn)原鋁錠時(shí)所需要電能的3%,可節(jié)約97%的電能。從易拉罐制成再生鋁錠,再?gòu)脑偕X錠制成易拉罐,可以多次重復(fù)循環(huán)使用。一般“再生品”,給人的印象往往是比固有產(chǎn)品質(zhì)量差。但是,易拉罐的再生使用,則沒有這種擔(dān)心。無(wú)論進(jìn)行幾次再生使用,都不會(huì)降低質(zhì)量。易拉罐熔化后,生產(chǎn)的再生鋁錠化學(xué)組成仍像原來(lái)一樣,幾乎沒有多大變化。雖然鋁元素在地殼中含量居第三位,是金屬元素中最豐富的資源。但是易拉罐如果能夠回收再生利用,既可以節(jié)約鋁土礦,還可以節(jié)省97%的能源。因此,易拉罐的再生利用,在節(jié)約資源、節(jié)省能源方面,效果是相當(dāng)明顯的,對(duì)保護(hù)和美化地球環(huán)境也會(huì)作出很大貢獻(xiàn)。
易拉罐的材料是一種檔次較高的鋁合金,我國(guó)由于技術(shù)落后,廢罐全部被降級(jí)使用。迄今為止,還沒有利用廢罐生產(chǎn)原牌號(hào)鋁合金的企業(yè)。開發(fā)廢罐生產(chǎn)3004鋁合金將會(huì)有很高的環(huán)境、資源和經(jīng)濟(jì)效益,用它還原生產(chǎn)制罐鋁板帶原料是最佳的利用方式。我國(guó)多數(shù)廢鋁罐作為添加料用于其他生產(chǎn)領(lǐng)域,或作非標(biāo)鋁錠使用,真正被還原生產(chǎn)的并不多。這是由于廢鋁罐在回收、儲(chǔ)運(yùn)、分選、預(yù)處理以及熔煉加工過(guò)程還處于粗放式的階段,高價(jià)值的廢鋁資源被降級(jí)使用,特別是小企業(yè)普遍采用混煉的生產(chǎn)方式,造成了資源效用的浪費(fèi),資源配置的錯(cuò)位。中國(guó)對(duì)易拉罐的回收沒有專門的法規(guī),也沒有專門的促進(jìn)政策,但由于鋁的價(jià)值較高,所以各地均有自發(fā)形成的廢舊物資收集人群,他們承擔(dān)了廢易拉罐的回收,并轉(zhuǎn)售給回收站。據(jù)估算,我國(guó)廢鋁罐的回收率為85%左右,是世界上廢易拉罐回收率較高的國(guó)家,每年至少回收16萬(wàn)t廢罐,還有少量的進(jìn)口,總量在20萬(wàn)t左右。我國(guó)也是世界上利用檔次較低的國(guó)家。盡管大部分易拉罐可以得到回收利用,但這種自發(fā)的狀況不能形成科學(xué)的回收體系,市場(chǎng)分散,回收渠道不穩(wěn)定,直接影響到廢鋁罐的利用。我國(guó)的廢舊物資稅收優(yōu)惠政策也需要調(diào)整,否則影響廢鋁罐的合理利用。
影響我國(guó)廢鋁罐科學(xué)利用最主要的問(wèn)題不是技術(shù),而是數(shù)量不足,達(dá)不到規(guī)模化利用條件,便不能出現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用所需的技術(shù),更不會(huì)有環(huán)保。廢鋁罐屬于鋁廢碎料,允許進(jìn)口,但《有色金屬?gòu)U料進(jìn)口檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》普遍地規(guī)定了進(jìn)口廢料殘液量不得高于萬(wàn)分之一,而廢鋁罐壁薄質(zhì)輕,又是飲料的專門容器,其殘液要想達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是不可能的。因此,長(zhǎng)期以來(lái)阻礙著廢鋁罐的進(jìn)口。好在各地執(zhí)法環(huán)境不同,每年也有少量的進(jìn)口廢鋁易拉罐,但仍然達(dá)不到規(guī)模效應(yīng)。
廢易拉罐是一種回收價(jià)值高的品質(zhì)好的廢鋁,回收后又可以制成軋制3104合金罐體薄帶材的扁錠,2012年中國(guó)罐料(罐體料與罐蓋料之和)的消費(fèi)量已近300kt,如果能回收約30%,可獲得約100kt優(yōu)質(zhì)罐料,在熔煉與調(diào)整成分時(shí)應(yīng)加約20%重熔用鋁錠等可得到約105kt3014合金扁錠,這類項(xiàng)目宜建在罐體料生產(chǎn)廠附近,凡3014合金帶卷產(chǎn)量≥200kt/a的企業(yè)都具備了建設(shè)廢舊易拉罐再生項(xiàng)目條件,可分兩期建設(shè),各期生產(chǎn)能力50kt/a。對(duì)一個(gè)年消費(fèi)制罐料(罐體料與罐蓋料之和)大于300kt/a的國(guó)家來(lái)說(shuō),回收60kt/a廢罐應(yīng)該完全可以做到。我國(guó)到了建設(shè)生產(chǎn)能力100kt/a廢全鋁易拉罐項(xiàng)目的時(shí)候了。目前,中國(guó)的廢罐回收率雖是世界上最高的,但是都用于再生別的合金,這不符合精細(xì)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,沒有做到物盡其用,是對(duì)資源的一種浪費(fèi)。
20世紀(jì)60年代,全鋁易拉罐興起于美國(guó),憑借攜帶方便、運(yùn)用平安、可回收價(jià)值高等優(yōu)異性能風(fēng)行全球,進(jìn)而催生并強(qiáng)大了一種新的產(chǎn)品—易拉罐用鋁帶材(也稱制罐料),2003年全球產(chǎn)量達(dá)356.3萬(wàn)t,約占全部鋁軋制產(chǎn)品的25%。我國(guó)鋁易拉罐的消費(fèi)始于20世紀(jì)80年代,目前易拉罐用鋁帶材的年需求量約為18萬(wàn)t。
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),全鋁易拉罐產(chǎn)量在我國(guó)呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)的勢(shì)頭。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)顯示,2002年我國(guó)啤酒以2386.83萬(wàn)t的產(chǎn)量位居世界第一,其中用易拉罐裝啤酒所占比重超過(guò)5%,達(dá)到15億~20億只。鋁質(zhì)易拉罐具有諸多優(yōu)點(diǎn),如重量輕、密閉性好、性能優(yōu)良、不易破碎等,被大量用于啤酒、碳酸飲料、果汁飲料的包裝。目前,國(guó)內(nèi)使用鋁罐蓋的馬口鐵罐頭盒數(shù)量不大,只有少數(shù)幾種產(chǎn)品如八寶粥、核桃仁、花生仁等使用,估計(jì)今后每年將以5%的速度增加。2010年碳酸飲料產(chǎn)量將達(dá)到800萬(wàn)t,如果罐裝率按20%計(jì)算,易拉罐用量將達(dá)到124億只。
作為一種金屬包裝資料,鋁易拉罐具備其余金屬材質(zhì)易拉罐以及塑料等包裝容器不可比較的優(yōu)勢(shì),如質(zhì)輕、可回收性好等,所以產(chǎn)品一面世,便受到人們極大的推崇,并盛行于世界各地。以后全球的年需求量在2100億只左右,占全球金屬容器產(chǎn)量的一半還多。
全球重要地域鋁易拉罐的消費(fèi)比例:北美53%,歐洲(包含澳大利亞、新西蘭)19%,南美14%,亞洲14%。北美市場(chǎng)以美國(guó)為主,其是鋁易拉罐的發(fā)源地,率習(xí)尚之先,同時(shí)也是全球鋁易拉罐的最大消費(fèi)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。進(jìn)入90年代后,北美易拉罐供求市場(chǎng)始終擴(kuò)張,到90年代末供需趨勢(shì)穩(wěn)固,增添幅度較緩。2001年,美國(guó)啤酒和軟飲料鋁罐用量近1000億只,其中軟飲料罐640億只,啤酒罐330億只。目前,北美地域的易拉罐生產(chǎn)線共有169條,生產(chǎn)線均勻速度為1522罐/分,年總生產(chǎn)能力約1090億只,市場(chǎng)需求量約1070億只。美國(guó)在易拉罐方面的材料始終采取鋁板材,每年約有40%的鋁板材用于易拉罐方面的生產(chǎn)。
從20世紀(jì)80年代中期以來(lái),歐洲鋁易拉罐市場(chǎng)始終浮現(xiàn)穩(wěn)固增長(zhǎng)的趨勢(shì),年增幅為5%。在歐洲的飲料罐消費(fèi)中,鐵皮罐和鋁罐約各占一半,歐洲14%左右的鋁金屬材料用于飲料消費(fèi),但因?yàn)殇X質(zhì)金屬的較高回收再運(yùn)用價(jià)值,從環(huán)境保護(hù)方面出發(fā),如今已開始大量轉(zhuǎn)向鋁材方面。芬蘭、瑞士、希臘、意大利、波蘭等制罐市場(chǎng)開始傾向采取100%的鋁材,英國(guó)72%左右,德國(guó)為10%,法國(guó)、比利時(shí)、盧森堡、荷蘭各占30%。目前市場(chǎng)鋁易拉罐需求量400億只左右。90年代中期以來(lái),南美市場(chǎng)對(duì)鋁易拉罐需求顯示出強(qiáng)大后勁,隨著亞洲經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),民眾消費(fèi)程度的進(jìn)步,對(duì)易拉罐的需求量也水漲船高。目前鋁罐年消費(fèi)量在300億只左右,其中我國(guó)80多億只。
從全球范圍來(lái)看,全球鋁易拉罐市場(chǎng)主要分布在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),其中美國(guó)又是最重要的消費(fèi)地和產(chǎn)地;鋁易拉罐和易拉罐用鋁帶材的消費(fèi)已經(jīng)逐步成熟,易拉罐用鋁帶材的年需求量在400萬(wàn)t左右,并且隨著人們消費(fèi)程度的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)而增加。
易拉罐用鋁帶材是一塊大市場(chǎng),年消費(fèi)量占到全球鋁軋制材消費(fèi)量的1/4,因此,國(guó)外易拉罐用鋁帶材已經(jīng)普遍生產(chǎn),技術(shù)工藝也已比較成熟。世界主要鋁業(yè)公司如美國(guó)鋁業(yè)公司、美國(guó)凱撒鋁及化學(xué)公司、海德魯鋁業(yè)公司、加拿大鋁業(yè)公司、澳大利亞科馬爾科鋁業(yè)公司、日本輕金屬公司等,可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鋁合金制罐板帶,現(xiàn)均已實(shí)現(xiàn)了國(guó)際化生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng),并已經(jīng)占領(lǐng)中國(guó)的易拉罐用鋁帶材市場(chǎng)。如美國(guó)鋁業(yè)田納西廠主要生產(chǎn)易拉罐用鋁帶,熱軋為SMS五機(jī)架熱連軋,年成品產(chǎn)量在45萬(wàn)t左右。
易拉罐用鋁帶材要求具有良好的深沖性能、抗疲勞、抗腐蝕能力,優(yōu)良的表面質(zhì)量、較高的強(qiáng)度,足夠的塑性,嚴(yán)格的尺寸偏差。而要達(dá)到這些質(zhì)量要求,則要求材料具有合適的合金成分,良好的冶金質(zhì)量,合理的結(jié)構(gòu)和板形公差。同時(shí)在鋁板帶的生產(chǎn)中,其對(duì)工藝、設(shè)備水平要求較高,因此易拉罐用鋁帶材的生產(chǎn)是衡量一個(gè)國(guó)家鋁加工水平的重要標(biāo)志。對(duì)我國(guó)鋁板帶的生產(chǎn)而言,與國(guó)際先進(jìn)同行業(yè)企業(yè)相比,最大的差距也是在生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備方面。
制罐用的鋁合金帶材是高精度鋁板帶材中最具有代表性的產(chǎn)品,生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)工藝過(guò)程控制難度較大,同時(shí)國(guó)內(nèi)已建和在建的罐裝生產(chǎn)線自動(dòng)化水平越來(lái)越高,對(duì)易拉罐用鋁合金帶材質(zhì)量要求也越來(lái)越高。而我國(guó)生產(chǎn)易拉罐用鋁帶材所用材料的冶金質(zhì)量普遍較差,直接影響到材質(zhì)的變形等性能的充分發(fā)揮。生產(chǎn)易拉罐用鋁帶材主要是熱連軋機(jī)組和冷軋機(jī)組等大型鋁加工設(shè)備,其裝機(jī)水平和控制手段要求高,價(jià)格昂貴。如生產(chǎn)易拉罐用鋁帶材的美國(guó)鋁業(yè)田納西廠的熱軋?jiān)O(shè)備為SMS五機(jī)架熱連軋,日本輕金屬擁有“1+3”熱連軋?jiān)O(shè)備。而我國(guó)的熱軋?jiān)O(shè)備大多比較落后,裝機(jī)水平和控制精度不高,制約了易拉罐用鋁帶材的大規(guī)模生產(chǎn)。另外,為保證原材料的冶金質(zhì)量,先進(jìn)的熔鑄設(shè)備必不可少,而這也是國(guó)內(nèi)企業(yè)所缺少的。與國(guó)際先進(jìn)的易拉罐用鋁帶材生產(chǎn)企業(yè)相比,國(guó)內(nèi)在工藝技術(shù)與設(shè)備方面尚存在很大差距,但隨著投資的加大,先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn),中國(guó)易拉罐用鋁帶材的生產(chǎn)必將得到進(jìn)一步提升。兩條“1+4”熱連軋線的陸續(xù)投產(chǎn)將使易拉罐用鋁帶材的整體生產(chǎn)水平發(fā)生質(zhì)的改變。與國(guó)外不同,受技術(shù)和設(shè)備的制約,目前國(guó)內(nèi)只有西南鋁業(yè)有限公司可生產(chǎn)易拉罐鋁帶材,其他大型廠商都沒有涉足。西南鋁業(yè)也是歷盡艱辛,才掌握了易拉罐用鋁帶材的工藝和生產(chǎn)。該公司在整個(gè)易拉罐用鋁帶材工藝的開發(fā)過(guò)程當(dāng)中,走了很多彎路,損失也是很大。西南鋁業(yè)成功開發(fā)出了0.28mm、0.285mm厚的易拉罐用鋁帶材,為國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品中厚度最薄,大受市場(chǎng)歡迎,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。但與國(guó)外先進(jìn)鋁材相比,尚有一定差距,內(nèi)在冶金質(zhì)量仍有待提高。
鋁及其合金是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原料,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、汽車、飛機(jī)、家電和包裝材料等行業(yè)。全世界鋁工業(yè)發(fā)展很快,產(chǎn)量已居有色金屬之首。
原鋁工業(yè)雖然發(fā)展很快,但也受到建設(shè)周期長(zhǎng)、投資大、能耗高、污染嚴(yán)重等問(wèn)題的約束。為彌補(bǔ)原生鋁發(fā)展的不足,滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求,各國(guó)都非常重視再生鋁的發(fā)展,再生鋁及其產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于各工業(yè)領(lǐng)域。據(jù)悉,目前全世界再生鋁產(chǎn)量已達(dá)800多萬(wàn)t(其中不包括我國(guó)的產(chǎn)量),約占原鋁產(chǎn)量的33%,并且發(fā)展勢(shì)頭迅猛。
鋁材投入使用后的服役期限長(zhǎng)短不一,長(zhǎng)的如建筑及結(jié)構(gòu)的使用期限可長(zhǎng)達(dá)五六十年或更長(zhǎng)時(shí)間,短的如啤酒及飲料罐投入市場(chǎng)四五十天就可開始逐漸得到回收。如果中國(guó)的平均回收期按18年計(jì)算,同時(shí)可回收率按72%估算,則1t鋁在使用500年后還剩約100g,可見鋁是“生命周期最長(zhǎng)的金屬,是可回收最強(qiáng)的金屬,是再生效益最大的金屬“。易拉罐是當(dāng)今世界飲料包裝行業(yè)中備受青睞的包裝材料,具有美觀、輕便、便于攜帶、使用方便等特點(diǎn)。日本是最早生產(chǎn)回收易拉罐的國(guó)家。1963年開始使用易拉罐裝飲料,每年的生產(chǎn)量都在大幅度增加,因此,易拉罐的再生利用也持續(xù)發(fā)展。尤其是近年來(lái),節(jié)省能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境等的社會(huì)輿論日趨高漲,所以對(duì)易拉罐的再生利用問(wèn)題更加引起人們的重視。
我國(guó)鋁工業(yè)發(fā)展很快,目前原鋁產(chǎn)量達(dá)357萬(wàn)t,居世界第一位。但由于中國(guó)人口眾多,目前人均消費(fèi)量?jī)H為2.9kg,而美國(guó)人均消費(fèi)鋁為29kg,日本人均消費(fèi)鋁23.8kg,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)的人均消費(fèi)量,因此我國(guó)鋁及其合金有廣闊的消費(fèi)前景。此外,中國(guó)再生鋁工業(yè)最近幾年發(fā)展較快,正處于騰飛階段,隨著汽車、摩托車、建筑和包裝工業(yè)的發(fā)展,再生鋁的用途及產(chǎn)量在逐年增加,再生鋁工業(yè)將得到更快速的發(fā)展。據(jù)了解,我國(guó)目前年產(chǎn)再生鋁至少在100萬(wàn)t以上,其中進(jìn)口廢鋁在60萬(wàn)t左右。在利用的廢鋁中,廢易拉罐的利用還處在初級(jí)階段。易拉罐是一種常用的消耗品,用過(guò)即廢。據(jù)悉,我國(guó)每年至少產(chǎn)生8萬(wàn)t廢易拉罐,另外還進(jìn)口一部分廢易拉罐,總量可達(dá)20萬(wàn)t以上。
易拉罐材料作為一種檔次較高的鋁合,回收的價(jià)值相當(dāng)高,它的具體價(jià)值有如下幾點(diǎn):經(jīng)過(guò)回收利用之后,可以再制成易拉罐循環(huán)使用;使用這種易拉罐產(chǎn)生的廢鋁生產(chǎn)的鋁材耗電僅相當(dāng)于從礦石中提煉鋁耗電量的5%,回收易拉罐并利用作導(dǎo)電材料可節(jié)省大量的電能。
據(jù)了解,一些發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視廢易拉罐的回收再利用,原因很簡(jiǎn)單,就是節(jié)能。其實(shí)在易拉罐材料的回收再利用上,我國(guó)的資源配置上存在較多的問(wèn)題。真正的廢鋁再生并不多。而多數(shù)易拉罐廢鋁是作為添加料用于其它的領(lǐng)域了。在這個(gè)過(guò)程中已造成了不少的資源浪費(fèi)和流失。一直以來(lái),在技術(shù)上阻礙著我國(guó)利用廢易拉罐的主要是漆層問(wèn)題,即廢易拉罐的預(yù)處理。目前,上海興建國(guó)際最先進(jìn)的易拉罐及鋁屑利用系統(tǒng),這套系統(tǒng)是利用廢鋁預(yù)處理的破碎設(shè)備,先對(duì)廢易拉罐進(jìn)行破碎,然后從熔煉爐中接入溫度在400~550℃左右的廢氣,將破碎后的易拉罐進(jìn)行高溫處理,從而不需要新能源,便可徹底去除易拉罐表面的涂層。同時(shí),按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了二次燃燒器,使高溫后仍不完全燃燒的材料再次充分燃燒,當(dāng)溫度達(dá)到1200℃時(shí)可將二惡英破壞,從而消除二惡英對(duì)環(huán)境的污染。隨著這套系統(tǒng)投入使用,使我國(guó)廢易拉罐的再生利用前進(jìn)了一大步。
最近幾年,一些外商看準(zhǔn)了中國(guó)廢易拉罐回收利用的巨大潛力和廣闊的市場(chǎng)前景,多次到中國(guó)進(jìn)行考察,并有意在中國(guó)開發(fā)3004鋁合金的市場(chǎng)。現(xiàn)在中國(guó)的廢易拉罐再生利用也存在著這樣的問(wèn)題:盡管目前中國(guó)大部分的易拉罐都可得到回收,但由于這種回收是自發(fā)的,沒有形成科學(xué)的回收體系,造成市場(chǎng)分散,回收渠道不穩(wěn)定,資源富集程度較低,進(jìn)而影響了對(duì)廢鋁易拉罐的利用。
國(guó)外在廢鋁回收再利用上面下了不少功夫,發(fā)達(dá)國(guó)家為了有效提高廢鋁易拉罐的回收率,進(jìn)行了多種嘗試,一些國(guó)家實(shí)行收取押金制度,實(shí)行這一制度的國(guó)家有美國(guó)、瑞典、丹麥、挪威、荷蘭、加拿大、澳大利亞、日本、俄羅斯等。這一制度的實(shí)行,大大提高了易拉罐的回收效率。采取該種制度之后,美國(guó)某區(qū)域的易拉罐回收率超過(guò)90%,說(shuō)明這一制度還是很有效果的。與此同時(shí),這些發(fā)達(dá)國(guó)家還十分重視環(huán)保和回收再利用的宣傳,有一些國(guó)外的中學(xué)還開設(shè)了環(huán)保課程,并組織學(xué)生收集廢棄易拉罐。
美國(guó)各州中,俄勒岡州是第一個(gè)實(shí)行收押金制度的,州議會(huì)規(guī)定對(duì)絕大多數(shù)飲料容器收取5美元的押金;而對(duì)于政府認(rèn)可、被制造廠商采用的容器,只收2美分,以鼓勵(lì)對(duì)飲料瓶作統(tǒng)一設(shè)計(jì),使之便于分揀和再次使用。實(shí)施效果很好,瓶罐回收率大大提高,沿俄勒岡州公路堆棄的易拉罐下降了81%。實(shí)行押金制度后,飲料罐的回收率都在90%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國(guó)平均回收率。美國(guó)還有幾個(gè)州規(guī)定商店必須要有回收措施。如加利福尼亞要求,對(duì)售出的易拉罐飲料,必須讓顧客能在4km范圍內(nèi)退送到回收點(diǎn),否則不準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)。該州易拉罐的回收率達(dá)到60%。同時(shí),這些國(guó)家還高度重視環(huán)保、回收和再利用的宣傳工作,目前在巴西大中小學(xué)校中都展開了保護(hù)環(huán)境的課程,有40萬(wàn)學(xué)生利用課余時(shí)間收集廢易拉罐。一些社會(huì)福利團(tuán)體還與一些學(xué)校聯(lián)合組織環(huán)保活動(dòng),學(xué)校用收集來(lái)的易拉罐可以換取電腦、教學(xué)設(shè)備或者食品等。瑞典也通過(guò)與所有有關(guān)的社會(huì)團(tuán)體和機(jī)構(gòu)建立合作關(guān)系,經(jīng)常舉辦大型宣傳活動(dòng),制作系列電影和電視宣傳片及廣告等活動(dòng),提高人們的環(huán)保意識(shí)。
加拿大安大略省規(guī)定易拉罐的回收率必須達(dá)到50%,低于這個(gè)指標(biāo)是不允許的。瑞典從1984年開始生產(chǎn)鋁制易拉罐,不再生產(chǎn)馬口鐵罐。政府要求易拉罐回收率必須在75%以上。1986年回收率僅為65~75%,為了達(dá)到目標(biāo),1987年將回收價(jià)格提高了1倍,很短的時(shí)間內(nèi)回收率就達(dá)80%~90%,回收量為1.1萬(wàn)多t,瑞典由于政府強(qiáng)令對(duì)所有包裝容器收取押金,很短的時(shí)間內(nèi)使回收利用率達(dá)到85%。瑞典法律還禁止易拉罐出口,僅供本國(guó)重熔加工。巴西出售的易拉罐不收取保證金,也沒有便利的回收中心,巴西政府也沒有通過(guò)公共機(jī)構(gòu)宣傳,敦促消資者回收易拉罐。可巴西每年賣掉的鋁制易拉罐,90%都得以回收利用。盡管巴西沒有保證金制度,也沒有便利的回收中心,但鋁制易拉罐可以賣給處理廠,廠方將之觸化后當(dāng)做再生鋁出售。由于巴西人的平均收入還不到美國(guó)人的20%,赤貧的情況很普遍,整個(gè)巴西約有20萬(wàn)人靠撿易拉罐為主要謀生手段。
為了提高回收效率,國(guó)外研制出自動(dòng)回收付款機(jī)。這種機(jī)器可以自動(dòng)接納鋁罐,拒收馬口鐵罐、玻璃瓶或其他東西,自動(dòng)付出硬幣或購(gòu)貨券,如果一次投入多只空罐,還可以付給獎(jiǎng)券。大多數(shù)自動(dòng)回收付款機(jī)難以識(shí)別易拉罐上印刷的通用產(chǎn)品編碼符號(hào),在機(jī)內(nèi)微電腦的控制下,可打印出回收的數(shù)量、類型、生產(chǎn)廠家等信息的報(bào)表。易拉罐在機(jī)內(nèi)被壓扁或粉碎儲(chǔ)存。這種自動(dòng)回收付款機(jī)一出現(xiàn)就受到歡迎,目前在西方已有1.5萬(wàn)多臺(tái)投入使用,安裝在零售商店和公共場(chǎng)所,其中主要分布在挪威、美國(guó)、法國(guó)……,瑞典有5000多臺(tái),瑞典的計(jì)劃是制造并安裝使用1萬(wàn)臺(tái)。它的效率很高,美國(guó)北達(dá)科他州的一臺(tái)機(jī),1年內(nèi)回收了109t易拉罐;現(xiàn)在美國(guó)已隨處可見自動(dòng)回收付款機(jī)。日本飲料、食品鋁罐和鐵皮罐的消費(fèi)量越來(lái)越大。近年來(lái),日本空罐處理對(duì)策協(xié)會(huì)每年投資5000萬(wàn)日?qǐng)A,促進(jìn)鐵皮罐回收事業(yè)的發(fā)展。在東京等地,都有專用的鐵皮罐回收車巡回于大街小巷,供人們投棄空罐。
廢易拉罐的利用最難的問(wèn)題是漆層問(wèn)題,一些國(guó)家采用在熔煉過(guò)程加入溶劑,使漆層與溶劑進(jìn)行反應(yīng)造渣,但難以控制技術(shù)條件,效果很差。美國(guó)目前使用的易拉罐有2/3是用廢舊易拉罐熔煉生產(chǎn)的。采用較先進(jìn)的自燃回轉(zhuǎn)窯脫漆,使漆層炭化,并在無(wú)污染的情況下得到處理,由于脫掉了漆層,簡(jiǎn)化了熔煉程序,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
國(guó)外廢易拉罐的利用途徑主要是:生產(chǎn)煉鋼脫氧劑;生產(chǎn)再生鋁錠;生產(chǎn)一種近似純鋁錠的產(chǎn)品,做合金配料的原料;熔煉成原牌號(hào)(3004)的鋁合金,直接用于生產(chǎn)易拉罐。其中,利用廢易拉罐生產(chǎn)原牌號(hào)的鋁合金是最佳途徑。廢易拉罐的回收利用始于上個(gè)世紀(jì)六十年代的美國(guó),回收技術(shù)也經(jīng)過(guò)了幾個(gè)階段,最早是將散裝的廢易拉罐加入爐中融化成再生鋁錠,后來(lái)發(fā)現(xiàn)燒損較大,進(jìn)而把廢易拉罐打包,提高其密度,減少表面積,金屬回收率顯著提高,但仍然是再生鋁錠。
我國(guó)易拉罐生產(chǎn)已經(jīng)形成相當(dāng)?shù)膶?shí)力,但是仍有一部分易拉罐灌裝線使用的是進(jìn)口的空罐。盡管市場(chǎng)上消費(fèi)的易拉罐非常多,但回收率卻很低,廢品收購(gòu)站回收價(jià)每只1角多錢。我國(guó)易拉罐回收重熔火耗率在20%~30%之間,國(guó)外重熔火耗率為8%,因此回收的易拉罐一般供出口以購(gòu)回易拉罐罐用鋁板材。我國(guó)雖然是易拉罐的生產(chǎn)大國(guó),但對(duì)其回收和利用卻沒有引起有關(guān)部門的充分重視。易拉罐用的是高級(jí)鋁合金,至今很少有國(guó)營(yíng)鋁廠收購(gòu)和熔煉易拉罐。基本上由分散的小熔煉點(diǎn)經(jīng)營(yíng),設(shè)備簡(jiǎn)陋,技術(shù)落后,回收率很低,有的回收熔煉點(diǎn)的回收率不足60%,甚至還不到50%,嚴(yán)重地浪費(fèi)了寶貴的鋁資源。而目前由分散的小熔煉廠經(jīng)營(yíng)二次鋁,由于規(guī)模較小,質(zhì)量不穩(wěn)定,得不到社會(huì)的承認(rèn),仍按廢鋁出售和使用。
我國(guó)是世界上廢易拉罐回收率最高的國(guó)家,幾乎沒有浪費(fèi),同時(shí),我國(guó)又是世界上廢易拉罐利用檔次較低的國(guó)家,回收的廢易拉罐(包括進(jìn)口的廢易拉罐)都被降低檔次使用。同時(shí),由于許多企業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)差,技術(shù)水平低,造成環(huán)境污染嚴(yán)重,成本高,產(chǎn)品質(zhì)量差的狀況。目前,影響我國(guó)廢鋁易拉罐科學(xué)利用最主要的問(wèn)題不是技術(shù),而是廢鋁易拉罐的數(shù)量不足,達(dá)不到規(guī)模化利用條件。沒有規(guī)模便不能出現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用所需的技術(shù),更不會(huì)有環(huán)保。
廢鋁易拉罐屬于鋁廢碎料,屬于允許進(jìn)口的范圍,但在我國(guó)原有的《有色金屬?gòu)U料進(jìn)口檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中,普遍性地規(guī)定了進(jìn)口有色金屬?gòu)U料的殘液量不得高于萬(wàn)分之一,而廢鋁罐由于壁薄質(zhì)輕,又是飲料的專門容器,其殘液比例不高于萬(wàn)分之一是不可能做到的。因此,廢鋁易拉罐長(zhǎng)期以來(lái)遇到的進(jìn)口障礙無(wú)法消除。但由于各地執(zhí)法環(huán)境不同,每年也有少量的進(jìn)口廢鋁易拉罐,但仍然達(dá)不到規(guī)模效應(yīng)。
只有大型的現(xiàn)代化的工廠,使回收、熔煉、深加工一體化,才能使回收的鋁合金發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值,取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際上,近年來(lái)全國(guó)26家鋁質(zhì)易拉罐生產(chǎn)企業(yè)總生產(chǎn)能力超過(guò)100億只罐,90%以上企業(yè)虧損,多數(shù)處于停產(chǎn)、半停產(chǎn)狀態(tài)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,造成這一局面的主要原因是國(guó)內(nèi)飲料市場(chǎng)疲軟、包裝形式增多和行業(yè)內(nèi)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。市場(chǎng)需求的擴(kuò)大導(dǎo)致制罐廠一哄而上。到目前為止,生產(chǎn)能力超過(guò)100億只,而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的年消耗量只有50億~60億只,有將近50%的生產(chǎn)能力過(guò)剩,出現(xiàn)了嚴(yán)重的供過(guò)于求的局面。
廢罐再利用時(shí)最難的是漆層處理,用廢罐生產(chǎn)3004鋁合金的主要技術(shù)問(wèn)題是預(yù)處理。發(fā)達(dá)國(guó)家擁有先進(jìn)的預(yù)處理技術(shù)和設(shè)備,采用自燃回轉(zhuǎn)窯使漆層炭化,并在無(wú)污染的情況下脫掉漆層,簡(jiǎn)化了熔煉程序,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。我國(guó)易拉罐的再利用主體是分散的小熔煉作坊,沒有專門的預(yù)處理設(shè)備,不脫漆,采用小坩鍋爐熔煉,設(shè)備簡(jiǎn)陋,技術(shù)落后工作環(huán)境差,但鋁回收率并不低。小坩鍋爐也有其合理性,通常熔煉回收率可以達(dá)到85%~90%,與發(fā)達(dá)國(guó)家相差不大,只是在規(guī)模化應(yīng)用上明顯不足。
近年來(lái),易拉罐由賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)為買方市場(chǎng),用戶不斷殺價(jià)和廠家間為爭(zhēng)奪市場(chǎng)競(jìng)相壓價(jià),導(dǎo)致低于成本銷售的不正常競(jìng)爭(zhēng),全行業(yè)近乎虧損。為了扭轉(zhuǎn)這一局面,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為應(yīng)采取如下對(duì)策:強(qiáng)化宏觀調(diào)控力度,禁止再上新的鋁質(zhì)易拉罐生產(chǎn)線。同時(shí),采取必要的措施,禁止空罐進(jìn)口,減少對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)的沖擊。行業(yè)協(xié)會(huì)組織應(yīng)該以采取有效措施,尋找利益的結(jié)合點(diǎn),避免行業(yè)內(nèi)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng),幫助企業(yè)渡過(guò)難關(guān)。目前我國(guó)易拉罐行業(yè)每年需要進(jìn)口鋁材十幾萬(wàn)t,花費(fèi)近3億美元,這是一筆巨大的費(fèi)用。國(guó)內(nèi)鋁板材雖然可以投入批量生產(chǎn),但質(zhì)量不夠穩(wěn)定。因此,一方面要求國(guó)內(nèi)鋁板材廠要提高產(chǎn)品質(zhì)量,另一方面國(guó)內(nèi)啤酒、飲料廠也要理解和支持制罐廠使用國(guó)產(chǎn)鋁材,支持民族工業(yè)的發(fā)展。制罐企業(yè)要與啤酒、飲料企業(yè)走聯(lián)合發(fā)展之路。鋁質(zhì)易拉罐與飲料行業(yè)息息相關(guān),國(guó)外的制罐廠家均有一個(gè)飲料企業(yè)作后盾。
易拉罐的回收未來(lái)是朝兩個(gè)方向發(fā)展:一個(gè)是生產(chǎn)合金鋁錠,當(dāng)然需要嚴(yán)格的化驗(yàn)手段和質(zhì)量保證體系才可能使其升值;另一個(gè)是重熔生產(chǎn)等外鋁錠,這種鋁錠可用于諸如鐵合金、煉鋼等行業(yè)。重熔法生產(chǎn)等外鋁錠,在嚴(yán)格操作的情況下(不管是采用反射爐還是采用坩堝爐),鋁的直收率最高只能達(dá)到83%左右,其中還包括了從鋁渣中經(jīng)精煉回收的次等鋁。
廢舊金屬如果能夠被集約型的、有區(qū)別地回收利用將會(huì)產(chǎn)生更可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,資源也將能夠得到更有效地利用。我國(guó)目前對(duì)易拉罐的回收沒有專門的法規(guī),僅按普通的廢舊物資對(duì)待。因此,鑒于易拉罐再生的高價(jià)值,國(guó)家應(yīng)該制定政策支持及扶持廢舊易拉罐的回收利用,通過(guò)提高回收價(jià)格、立法專項(xiàng)回收處理廢舊易拉罐等方式,讓廢舊金屬這座“城市礦山”得到更有效的利用,形成良性循環(huán)。